畜禽肉质改进剂的研究进展
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随着人们生活水平的提高,人们不仅要求肉品营养丰富,而且有较好的口味和感观性状。然而,为提高生产性能而进行的遗传选育及常规管理产生的应激,降低了肉品质量。肉品含有较高的不饱和脂肪酸,极易发生脂肪氧化;加速肉品失色,增加滴水损失,形成异味物质。因此改善畜禽肉品品质便成为动物营养研究的又一热点。最近研究表明,添加维生素(维生素E、维生素D等)、矿物质(钙、镁、硒等)及其他一些饲料添加剂能够缓解动物应激,增强机体抗氧化能力,减少脂质氧化,改善肉的嫩度,减少滴水损失等。 1、常规肉质的评价指标 肉质一般包含四方面:①感官特征;②技术指标;③营养指标;④卫生指标。对销费者而言,肉品的外观、质地、风味是判定其质量的感官特性。通常用肉色、pH值、滴水损失、剪切力和流代巴比妥酸反应物(TBARS)值等指标来量化肉的质量。肌肉显现的颜色是肌红蛋白、氧化肌红蛋白以及正铁肌红蛋白转化的结果。肌肉pH值对肌肉的嫩度、滴水损失、肉色等有直接的影响。动物屠宰后,pH值降低与肌糖原酵解有关。应激条件会加速体内糖原的酵解,使肌肉pH值迅速降低。滴水损失是肌肉保持水分性能的指标。肌肉系水力在接关系到肉品的质地、风味和组织状态。剪切力是肌肉嫩度的指标。它是肉品内部结构的反映,并且在一定程度上反映了肉中肌原纤维、结缔组织以及肌肉脂肪含量、分布和化学结构状态。肉品中TBARS值与肉品的酸败、异味、过热味等直接有关,是肉品脂质过氧化程度的间接量化指标。 2、维生素饲料添加剂对肉质的影响 2.1 日粮中添加维生素E对肉质的影响 维生素E能有效抑制鲜肉中高铁血红蛋白的形成,增强氧合血红蛋白的稳定性,延长鲜肉的保存时间。在日粮中添加维生素E,能够显著降低脂类过氧化反应,延长肉色的保存时间,减少滴水损失。 2.1.1 日粮添加维生素E对肉色的影响 Lynch等于宰前50天给黑白花奶牛每日补饲2000IU的d,L一α一生育酚醋酸酯,明显减少了储藏期肌肉中正铁肌红蛋白的生成量,提高了肌肉的红色度,延长了肌肉颜色的货架期。Corino等(1999)报道,屠宰前15天给新西兰白兔饲喂α一生育酚( 60mg/kg或100mg/kg),与对照组相比明显提高了肉的颜色,并使其货架期延长11天。Liu等(1996)于宰前42天或126天给荷斯坦阉牛每日补饲0、250、500、或2100IU d,L-α一生育酚醋酸酯,结果表明:随维生素E补饲量的提高及补饲期的延长,新鲜肌肉表面正铁肌红蛋白的形成明显延缓(P< 0.001),肉的红色度及颜色饱和度增加,黄色度减小,牛肉颜色的展示期明显延长(P<0.05)。 2.12日粮添加维生素E对肉滴水损失的影响 Cheah等(1995)研究表明,日粮中添加维生素E(500mg/kg)可以提高肌肉的系水力,降低滴水损失,降低糖酵解速度,防止颜色苍白、松软、有渗出液的瘦肉(PSE)的发生。Mitsumoto等(1998)报道,于宰前1周给日本黑牛饲喂生育酚 5000mg/d,较对照组能明显降低其滴水损失( P< 0.001),并能保持肉色的稳定( P< 0.001) 4~10天。 Lauridsen等(1999)报道,猪日粮中添加维生素 E( 100或 200mg/kg)可以明显提高背最长肌(LD)( P=0. 005)以及腰大肌( PM)( P=0. 003)的系水力。但也有研究报道:连续84天给羔羊每日补饲200IU的生育酚,未明显改善羊肉货架期及烹调过程的滴水损失。由此可见,维生素E对滴水损失的作用效果有待深入研究。 2.1.3 日粮添加维生素E对肉脂质氧化的影响 Wulf等(1995)于宰前56天每日给阉羔羊补饲500或1000IU的d,L一α生育酚醋酸酯,较未补饲组明显降低了肉的 TBARS值( P<0.05),延长了肉品的货架期4天。Hoving等研究报道,宰前84天给猪添加维生素E(200mg/kg)能降低TBARS值,减缓脂质氧化,此效果在冷冻期尤其明显,而且能延长胸腰最长肌( LL)的肉色5天,但对PM肌肉无影响。 Eikelenboom等( 2000)于宰前136天每日给牛补饲2025mg维生素E。结果表明:补饲维生素E组牛肉的脂质氧化明显较未补饲组慢( P< 0.01)。 2.1.4维生素E改善肉品质的作用机理 维生素E在细胞膜中可解除自由基,从而阻止肌细胞膜磷脂中不饱和脂肪酸的氧化。日粮中添加维生素E对动物肉质的影响是由于维生素E对水解磷脂引起肉产生异味的磷脂酶A2有抑制作用。肌肉失色是肌间脂肪发生脂质氧化与氧合肌红蛋白被氧化成正铁肌红蛋白的综合作用。研究表明:脂质氧化的产物可催化氧含肌红蛋白向正铁肌红蛋白转化,因而,α一生育酚可通过直接阻止脂质氧化间接延缓了氧含肌红蛋白的氧化来发挥其对肉色的稳定作用。α一生育酚减少滴水损失的作用机制可能是通过防止储藏期肌肉磷脂膜的氧化,维持了肌细胞膜的完整性,从而阻止了肌浆液流出。 2.2 维生素D3对肉质的作用 Swanek等于宰前7天连续给肉用阉牛每日补饲5000IU维生素D3,明显降低了宰后第7天LD的剪切力值( P<0.01),提高了感官嫩度评分( P<0.02);随后又于宰前 10天给内用阉牛连续补饲维牛素D3( 7500IU/d),明显较未补饲组降低7宰后第7天与14无LD的剪切力值( P< 0.02)。由此看来,维生素D3补饲量的提高及补饲期的延长均提高了对背最长肌嫩度的改善作用。其作用机制可能是维生素D3对肌肉钙水平的刺激性效应,因而肌肉中蛋白酶活性提高,促进了肉的嫩化。Wiesand等于宰前7天连续给Callipyge羔羊每日补饲500IU的维生素D3,并未明显改善背最长肌、岗上肌与半膜肌的沃一布氏剪切值。 2.3 维生素C对肉质的影响 维生素C参与体内的抗氧化反应,并具有抗应激、减缓猪屠宰后pH下降速度的功效。据王作强( 1998)报道,维生素C具有一定的抗氧化性,因而可以防止脂肪的氧化,提高猪肉品质。同时维生素C具有防止猪屠宰应激的作用,与应激易感性和PSE有很强的关系。试验表明,猪日粮中补充大量的维生素C能够减缓屠宰后肌肉pH值的下降速度,改善猪肉品质。 3、矿物质元素对肉品质的影响 3.1 钙对肉品质的作用及机理 3.1.1 钙对肉品质的作用 MIlligan等(1997)给牛大腿内侧肌肉注射200mmol/L的氯化钙溶液(占肌肉重的5%),明显提高了肉的嫩度评分与口感( P< 0. 04);降低了沃一布氏剪切值( P< 0.004);明显提高了解冻与清洗的损失( P< 0.001),降低了烹调损失(P<0.01)。Wheeler(1997)等研究了LD注射氯化钙溶液(浓度为200mmol/L,注射量占肉重的5%)的时间及注射后肉的成熟时间对钙激活的嫩化过程的影响。结果表明,氯化钙对LD嫩化的作用不受屠宰后氧化钙的注射时间及注射后肉的熟化时间的影响,屠宰后14天肌肉注射氯化钙降低其沃一布氏剪切力值并增加嫩度评分的效果与屠宰后2天注射效果相同;肌肉注射氯化钙明显提高肌肉的多汁性( P< 0.05),尸僵后注射氯化钙,减少熟化第一天时肌肉的剪切值( P<0. 05),提高注射后 14天内肉的嫩度。 3.1.2 钙对肉品质的作用机理 肉的熟化过程与肉中内源蛋白酶有关。研究表明,肌原纤维的降解在很大程度上取决于肌原纤维降解酶系和肌原纤维降解抑制酶系的活性。Tay or等(1995)指出,动物死后肌肉发生的嫩化90%以上与肌原纤维降解酶系活性有关。该酶系的主要组分是μ一肌原纤维降解酶和m一肌原纤维降解酶,二者均为钙依赖性酶系。研究表明,肌原纤维降解酶含量高或肌原纤维抑制酶含量低的肌肉,宰后贮存期的嫩度会大大提高。肌原纤维降解抑制酶的低活性与屠宰后嫩度的提高密切相关。钙离子参与屠宰后肉的熟化过程。由于肌原纤维降解酶系依赖钙,因而向胴体中直接注入氯化钙可通过激活肌原纤维降解酶系而加速肌肉的降解和熟化。 3.2镁对肉质的影响 镁能降低由钙产生的神经肌肉刺激和减少神经冲动引起的乙酸胆碱的分泌,也能降低神经末梢和肾上腺儿茶酚胺的释放,而儿茶酚胺可减少肌肉糖酵解,从而减少动物应激,提高肉的品质。D’Souza等(1998)研究报道。在屠宰前5天给大白猪和兰德瑞斯的杂交猪饲喂天门冬氨酸镁(40g/2.7kg饲料),与对照组相比,饲喂添加MgASP日粮猪的汁液损失百分比低,表面鲜亮度低,无PSE胴体。D’Souza等(1999)研究报道,宰前5天给猪喂MgSO4、MgCl2同样可以明显的降低猪肉的滴水损失,减少PSE肉和干硬、黑肉(DFD)的发生。Apple等(2001)报道,给猪饲喂云母镁,屠宰后将肉储存4个月或8个月,其滴水损失和蒸煮损失都明显降低( P< 0.01)。 3.3硒对肉品质的影响 硒可以防止细胞膜的脂质结构遭到破坏,保持细胞膜的完整性。硒是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)必要组成成分。GSH—Px能使有害的脂质过氧化物还原成无害的羟基化合物,并使过氧化物分解,从而避免细胞膜结构和功能遭受破坏,从而减少肌肉渗出汁液。在清除脂质过氧化物中,硒与过氧化氨酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)有协同作用,从而提高畜禽肉品质量。给生长猪日粮添加0.3mg/kg硒(以酵母硒的形式)能减少PSE肉的发生,且猪肉味道较好。据 Munoz等( 1996)试验报道,在生长猪日粮中添加 0.lmg/kg硒,并同时添加一定量的VE和VC,可降低猪背最长肌的滴水损失。 3.4铬对肉质的影响 铬是葡萄糖耐受因子( GTF)的成分、 GTF可提高胰岛素的活性,也可通过改变皮质醇的产量和胰岛素的活性而影响动物对应激的反应。应用有机铬可减轻发生在运输中和转运场所的应激作用,增加肌肉中的糖原贮量,从而减少PSE肉和DFD肉的发生。大量研究表明,铬可以增加瘦肉率,降低脂肪、改善胴体品质,提高畜禽肉质。 Lindemann等(1995)报道,对生长育肥猪补充100或200μg/kg铬(甲基吡啶铬),结果眼肌面积和瘦肉率分别提高,蛋白质含量增加,脂肪含量减少,第十肋骨处背膘厚度下降。Mooney等(1997)报道,生长育肥猪补甲基吡啶铬和氯化铬后,都提高了背最长肌面积,肌肉组织的增长比例增高而脂肪组织的增长比例下降。胴体蛋白质含量增加,脂肪食量减少,而且,添加甲基吡啶铬的效果好于氯化铝。铬改善胴体品质的机理目前尚不清楚,但据有限的研究报道,可能与铬增强了外周组织对葡萄糖的利用、减少了蛋白质的降解、或是补铬提高了生长激素的浓度有关。 4 其它饲料添加剂对肉品质的影响 4.1甜菜碱对肉品质的影响 研究表明,甜菜碱对肉质有很好的改善作用。饲喂甜菜碱饲粮的猪明显提高其背最长肌的肌红蛋白的含量( P< 0.01),提高了大理石评分( P<0.01),同时显著提高了背最长肌中肌酸酸的含量(P<0. 01)从而改善了肉的风味,同时提高了肌肉的系水力(许梓荣等,1998)。甜菜碱可能是通过肝脏合成多量的肉碱和肌酸,促进肌细胞内脂肪酸的β一氧化反应,其结果是:产生大量乙酸CoA,加速了三羧酸循环,提供充足的琥珀酰CoA底物以合成铁卟啉色素;产生的能量主要以磷酸肌酸形式储存,最终转化为ATP而分解为多量的肌苷酸,从而改善肉质。 4.2 糖萜钙素对肉质的影响 糖萜素是从山茶科饼粕中提取的三萜皂甙类与糖类的混合物,它具有清除自由基和抗氧化作用、研究表明:肉仔鸡基础日根中添加 500μg/kg糖萜素与添加抗生素组对照,肉鸡肌肉和肝中重金属镉和铅的含量明显降低,肌肉脂肪和肌肉中苏氨酸含量分别提高 20.18%和 8.38%,胸肌总色素提高 7.48%。肌肉中总色素含量增加,可能与其直接促进肌红蛋白和血红蛋白合成有关,其它的机理有待于进一步研究。 5 饲料添加剂作为肉质改进剂的应用前景及存在问题 饲料添加剂作为肉质改进剂具有很好的效果,特别是随着人们对肉品质量要求的提高以及食品安全工程的实施,其应用研究将呈现出广阔的前景。但是,此类饲料添加剂也存在许多问题有待于进一步研究,如维生素E对滴水损失的影响效果、维生素D3对羔羊肉嫩度的影响、各种饲料添加剂特别是糖萜素对肉质的作用机理等。同时我们也相信随着科学技术的进步,此类问题将会逐渐得到解决,其在改善肉质方面的应用将会取得更加显著的效果。 齐鲁牧业报 孙德文 詹勇 许梓荣(浙江大学华家池校区动物科学学院 310029)

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